Metal Modulation of Oxytocin Structure, Function, and Receptor Interactions.
催产素（oxytocin, OT）是一种由九个氨基酸组成的肽类激素，在生殖、社会联结和神经调节中发挥关键作用。越来越多的证据表明，二价金属离子在调节 OT 的构象、受体结合及生物活性中具有重要作用。尽管相关研究已持续近五十年，但关于金属–OT 相互作用及其功能后果的分子层面理解仍不完整。本综述系统总结了 Cu2+、Zn2+、Mg2+...
Structure-Based Understanding of Cu
铜离子在生物系统中具有多种重要功能，但失衡或过量积累可引发毒性，并造成农业与生态问题，因此准确检测 Cu2+ 对医学诊断和环境监测至关重要。荧光蛋白（FP）因生物相容性好、可遗传编码且对金属离子具有特异性响应，被提出用于金属离子检测。多种 FP 的荧光发射可被 Cu2+ 可逆猝灭，显示其作为 Cu2+ 响应型生物传感器的潜力。为开发...
Ultra-Selective and Sensitive Fluorescent Chemosensor Based on Phage Display-Derived Peptide with an N-Terminal Cu(II)-Binding Motif.
铜与金是人类最早利用的金属之一，当前全球水资源铜污染加剧，对人类健康和水生生态系统构成威胁。因此需要低成本、可行、超选择性和高灵敏的检测技术。本研究利用噬菌体展示技术筛选含 NH2-Xxx-His 基序的肽，用于 Cu2+ 的超选择性检测。通过亲和筛选获得多种结合 Cu(II) 的 M13 噬菌体克隆，并测定其对不同金属离子的亲和力...
Engineering a synthetic gene circuit for high-performance inducible expression in mammalian systems.
诱导型基因表达系统可通过小分子控制目的基因表达，但常需在低泄漏与高诱导表达之间折中。本文提出一种基于定量合成生物学的替代策略，在不改变转录因子和启动子的前提下，利用合成基因回路降低泄漏并维持高表达。作者通过数学建模比较了相干前馈回路、相互抑制及其组合回路，发现相干抑制回路（CIL）性能最优。据此，将 CRISPR-Cas 内切核酶 ...
A cytoplasmic chemoreceptor and reactive oxygen species mediate bacterial chemotaxis to copper.
趋化性是单细胞和多细胞生物在胁迫环境中维持适应性的普遍策略。我们此前发现细菌可对富铜环境产生负趋化反应。铜离子毒性主要与错误金属化及活性氧（ROS）产生有关，但铜生成 ROS 的确切作用仍有争议。本研究利用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）检测细胞组分，发现胞质铜离子含量随胞外铜离子浓度变化而变化。ROS 敏感荧光探针和生物...
In-Situ Fabrication of Electroactive Cu
制备可用于固定生物探针的电活性基质是构建无标记生物传感器的重要策略。本文通过在金电极（AuE）表面经 Au–S 键预组装一层三硫氰酸（TCY），随后反复浸渍 Cu(NO3)2 溶液和 TCY 溶液，原位制备了电活性金属-有机配位聚合物 p(Cu2+-TCY)。随后将金纳米颗粒（AuNPs）和巯基化凝血酶适配体（TBA）依次组装到电极...
A novel fluorescence method for detection of phosphate anions based on porphyrin metalation.
本研究基于卟啉金属化开发了一种检测磷酸根离子（PO4^3-）的新型荧光方法。在 G-四联体（G4）催化下，Cu2+ 可插入卟啉环并淬灭其荧光；G4 能增强游离卟啉荧光，但不能增强 Cu2+-卟啉复合物荧光。无 PO4^3- 时，卟啉被 Cu2+ 金属化，体系无荧光；存在 PO4^3- 时，PO4^3- 与 Cu2+ 配位，阻止卟啉金...
Portable, quantitative, and sequential monitoring of copper ions and pyrophosphate based on a DNAzyme-Fe
本报告基于DNAzyme-Fe3O4纳米系统和血糖仪读数，实现铜离子（Cu2+）与焦磷酸盐（PPi）的便携、定量、顺序监测。首先通过戊二醛将链霉亲和素功能化到磁性Fe3O4球表面；随后，修饰有蔗糖酶的Cu底物DNA通过链霉亲和素-生物素特异性反应连接到磁性Fe3O4球上。Cu底物DNA与Cu酶DNA杂交形成传感系统。存在Cu2+时，...
A novel copper (II) binding peptide for a colorimetric biosensor system design.
本研究利用噬菌体展示技术从 Ph.D.-7 七肽库中筛选高选择性 Cu(II) 结合肽。通过 5 轮针对 Cu(II)-NTA 磁珠的正向筛选，以及针对 Al(III)、Co(II)、Fe(III)、Ni(II) 和 Zn(II) 等多轮负向筛选，富集到特异性结合 Cu(II) 的 M13 噬菌体。ELISA、SEM 和 EDX 证...
Microfluidic particle accumulation for visual quantitation of copper ions.
本研究开发了一种基于微流控颗粒积累的便携式生物传感器，用于铜离子的视觉定量检测。该传感器利用铜依赖型DNAzyme连接磁性微球（MMPs）和聚苯乙烯微球（PMPs），形成MMPs-DNAzyme-PMPs复合物。当存在铜离子时，DNAzyme被切割，使游离PMPs从复合物中释放。在毛细流驱动的微流控器件中，MMPs-DNAzyme-...
Metal-
工业排放增加是水体污染的首要原因，细菌的生存策略有助于恢复生态平衡，也可用于开发创新环境生物技术。本研究以土著非致病维氏假单胞菌（Pseudomonas veronii 2E）为对象，研究其全细胞、胞外聚合物（EPS）和生物表面活性剂介导的铜离子（Cu(II)）与镉离子（Cd(II)）生物传感、去除和回收，用于废水生物处理。作者利用...
A Cu
本文提出一种简单、灵敏的 Cu2+ 辅助荧光开关生物传感器，用于检测辅酶A（CoA）。该传感器采用氮掺杂碳点（N-CDs）作为荧光探针，N-CDs 由海藻酸钠和褪黑素经热解法合成，呈球形，平均直径约2.8 nm，在360 nm激发下于480 nm处发射蓝光，荧光量子产率达50.2%。Cu2+ 可与 N-CDs 表面氨基结合形成 N-...
Chromophorylation of a Novel Cyanobacteriochrome GAF Domain from
蓝藻菌色蛋白（CBCRs）是蓝细菌中与光敏色素相关的受光蛋白，光谱范围覆盖紫外至远红光。其单个 GAF 域可通过异源重组自催化结合胆素并产生荧光，具有作为生物标志物和生物传感器的应用潜力。本研究报道了来自钝顶螺旋藻（Spirulina subsalsa）的新型红/绿 CBCR GAF 域 SPI1085g2，可共价结合藻蓝胆素（PC...
Sensing platform for pico-molar level detection of ethyl parathion using Au-Ag nanoclusters based enzymatic strategy.
本文报道了一种基于双金属牛血清白蛋白包覆金-银纳米簇（BSA@AuAg NC）的酶促荧光传感平台，用于超灵敏检测有机磷农药乙对硫磷（ethyl parathion, EP）。BSA@AuAg NC 在 322 nm 激发下于 650 nm 处发射强荧光；加入 Cu2+ 后，因 Cu2+ 的顺磁诱导系间窜越和光诱导淬灭作用，荧光被显著...
Spectroscopic and Structural Analysis of Cu
荧光蛋白可被特定过渡金属离子淬灭，因而具有作为荧光蛋白型金属生物传感器的潜力。不同荧光蛋白对金属诱导荧光淬灭的光谱性质和机制各异，因此系统分析新型荧光蛋白的金属淬灭行为对开发此类传感器具有重要意义。本文首次报道黄色荧光蛋白 ZsYellow 在金属诱导淬灭后的光谱与结构分析。光谱分析显示，ZsYellow 可被 Cu2+ 高度淬灭；...
Electrochemical impedance biosensor array based on DNAzyme-functionalized single-walled carbon nanotubes using Gaussian process regression for Cu(II) and Hg(II) determination.
RNA切割DNAzyme是金属离子检测的有用生物材料，但部分DNAzyme可被多种金属离子切割，导致难以区分不同金属离子浓度。本文提出将电化学生物传感器与数学模型结合测定Cu(II)的方法。以单壁碳纳米管/场效应晶体管（SWNTs/FET）为基底，固定5′端含氨基的互补DNA嵌入磷酸硫代RNA（CS-DNA），再与PSCu10 DN...
New Insight into Plasmid-Driven T7 RNA Polymerase in
T7 RNA聚合酶（T7RNAP）与T7启动子是合成生物学中强大的遗传元件，质粒驱动T7（PDT7）回路具有广泛应用前景，但其毒性与不稳定性仍限制使用。本研究构建了16种组成型PDT7遗传回路，系统考察T7RNAP与T7启动子正交性对毒性和稳定性的影响。通过构建过程、细胞生长曲线和蛋白分析，阐明T7系统毒性主要源于T7系统对RNA合...
A new bivalent fluorescent fusion protein for differential Cu(II) and Zn(II) ion detection in aqueous solution.
本文报道了一种用于在水溶液中区分检测 Cu(II) 和 Zn(II) 的新型双价荧光融合蛋白生物传感器。金属离子可通过增强或降低蛋白抗解折叠能力影响蛋白热稳定性。作者将类鼻疽伯克霍尔德菌（B. pseudomallei）生物素蛋白连接酶 BirA 与绿色荧光蛋白 GFP 融合，构建 Bp BirA-GFP，并结合 GFP 标记蛋白差...
The constitutive activity of melanocortin-4 receptors in cAMP pathway is allosterically modulated by zinc and copper ions.
黑色素皮质素-4受体（MC4R）在能量稳态、性功能、神经保护与神经发生中发挥重要作用，是中枢神经系统 G 蛋白偶联受体（GPCR）药物靶点。MC4R 具有较高组成活性，其内源性配体可表现为反向激动剂，但调控机制不清。作者假设金属离子可调节 MC4R 基础活性，采用荧光各向异性（FA）测定和新型红移荧光肽，对芽生杆状病毒（BBV）展示...
Integrated optical and electrochemical detection of Cu
本文报道了一种用于水中 Cu2+ 浓度测定的光学-电化学纳米生物传感器。该传感器基于透明导电 ITO 玻璃平台，采用 L-半胱氨酸（L-cys）与金纳米颗粒（GNPs）构建三明治结构。首先按 Turkevich–Frens 法制备胶体 GNPs 并用 L-cys 功能化得到 GNP/L-cys；随后在 ITO 玻璃上循环伏安电沉积 ...